【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤの空気圧を検知できるバルブステムのキャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転者は車の乗り心地やタイヤのへこみ具合によって、タイヤの空気圧を大まかに検知し、適宜、ガソリンスタンド等の空気供給装置に組み込まれた圧力ゲージで空気圧を測定して、必要に応じてタイヤに空気を注入している。
【０００３】
しかしながら、乗り心地やタイヤのへこみ具合は感覚的に判断されるものであり、タイヤの空気圧を的確に検知することはできないので、空気の注入を怠って、規定値以下のタイヤの空気圧で車を走行させることが多い。規定値以下のタイヤの空気圧で車を走行させると、燃費が低下するのみでなく、場合によっては事故につながる恐れもある。
【０００４】
この問題に対して、特開平７−２０５６２４号公報には、特別に設計したバルブステム内の上部に発光ダイオードとボタン型電池を装着するとともに、その下部にタイヤの空気圧が規定値以下になるとスプリングで下降するピストンを設け、このピストンが下降したときにボタン型電池から発光ダイオードへの接点スイッチを入りとするタイヤの空気圧検知装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のタイヤの空気圧検知装置は、バルブステムを特別に設計するとともに、その内部に上述したピストンと発光ダイオード、ボタン型電池、接点スイッチ等の電気部品を組み込む必要があるので、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用できない問題がある。
【０００６】
また、激しい振動を受けるタイヤ回りに上記のような電気部品を組み込むので、これらの電気部品が損傷し、空気圧検知装置が作動しなくなる恐れもある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明のタイヤの空気圧検知キャップは、逆止弁としてのバルブコアが内嵌されたバルブステムの上端に螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされ、内周面の軸方向に沿って上下に移動自在な中子を収納し、この中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、タイヤの空気圧で前記バルブコアの弁座に下方から押圧される弁体に設けられた上方に突き出す中軸を、前記ばねで付勢された中子で下方へ押圧して前記弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間によりタイヤの空気圧を前記中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、前記ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する前記中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、前記中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知する構成を採用した。
【０００９】
すなわち、バルブステムに螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされた上下に移動自在な中子を収納し、中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、この中子でバルブコアの中軸を下方へ押圧してバルブコアの弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間でタイヤの空気圧を中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知することにより、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用してキャップを交換するのみで、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知できるようにした。
【００１０】
前記中子の上下位置を検出する手段としては、前記キャップ本体を透明な素材で形成して、その側壁に上下方向の目盛を設け、その内部に収納された中子の上下位置を検出する手段を採用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。このタイヤの空気圧検知キャップは、図１に示すように、タイヤのリム１に取り付けられ、逆止弁としてのバルブコア２が内嵌されたバルブステム３の上端に螺着される有底筒状のキャップ本体４を、透明な強化プラスチックで形成してその側壁に上下方向の目盛５を設けるとともに、その内部に、内周面との間を２本のＯリング６でシールされた円柱状の中子７を上下へ移動自在に収納して、中子７を下方に付勢する圧縮コイルばね８を、キャップ本体４の底で形成される天井面と中子７の上面との間に配置したものである。なお、キャップ本体４を回しやすくするために、その外周面にはローレット加工が施されている。外周の断面形状を角形にしてもよい。
【００１２】
また、後述するように、コイルばね８のばね定数は、その中子７に対する下向きの付勢力が、中子７がキャップ本体４内の適当な上下位置で、タイヤの空気圧による上向きの付勢力と釣り合うように設定されている。
【００１３】
前記バルブコア２は、シールリング９でバルブステム３の内周面との間をシールされ、上方に突き出す中軸１０が設けられた弁体１１が、タイヤの空気圧で弁座１２に下方から押圧されるようになっている。タイヤに空気を注入する際は、コイルばね１３で上方へ付勢された中軸１０を押し下げて弁体１１を弁座１２から離間させることにより、中軸１０が通された空気通路から空気を注入する。
【００１４】
前記キャップ本体４の下端開口の内周面には、バルブステム３の外周面の雄ねじ１４に螺合する雌ねじ１５が切られ、バルブステム３の上端に押し当てられる段差部１６がその奥側に設けられている。段差部１６には、バルブステム３の上端面との間をシールするＯリング１７が取り付けられている。
【００１５】
前記コイルばね８で下方に付勢された中子７は、キャップ本体４の内周面下部に取り付けられた止め輪１８で抜け止めされ、その下面には、バルブステム３内で上方に突き出す中軸１０の上端に当接される突起部１９が設けられている。また、中子７の上面とキャップ本体４の天井面には、それぞれコイルばね８の芯出し用のボス２０ａ、２０ｂが設けられ、ボス２０ｂの中心の天井面には、通気孔２１が設けられている。
【００１６】
以下に、このタイヤの空気圧検知キャップの作用を説明する。図２に示すように、キャップ本体４をバルブステム３の上端に螺着して、段差部１６をバルブステム３の上端に押し当てるように固定すると、コイルばね８で付勢された中子７の下面の突起部１９が中軸１０を下方へ押圧して、弁体１１を弁座１２から離間させる。この弁体１１の弁座１２からの離間により、タイヤの空気圧が中子７の下面側に作用し、中子７はタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、コイルばね８による下向きの付勢力とが釣り合う位置に上下移動する。したがって、タイヤの空気圧が低くなるほど、中子７は下方の位置に移動する。
【００１７】
前記キャップ本体４の目盛５の数値は、中子７の上面がくる位置を検出対象として、つぎの釣合い方程式から求められるタイヤの空気圧ｐ（ｋｇ／ｃｍ２ ）で記されており、その目盛範囲は、空気圧ｐの規定値ｐＳ の±１．０ｋｇ／ｃｍ２ とされている。
【００１８】
ｐ ＝ ｋ・ｘ／ｓ （１）
ここに、ｋ：コイルばね８のばね定数（ｋｇ／ｃｍ）、ｘ：コイルばね８の圧縮変位（ｃｍ）、ｓ：中子７の断面積（ｃｍ２ ）である。
【００１９】
すなわち、コイルばね８の圧縮変位が零となる上下位置を目盛５の範囲外に想定し、この想定した位置をタイヤの空気圧ｐの零点として、零点から上方へｘの距離のキャップ本体４の側壁に、このｘの値に対して（１）式から算出される空気圧ｐの値が、規定値ｐＳ ±１．０ｋｇ／ｃｍ２ の範囲で記されている。
【００２０】
前記目盛５の数値は０．２ｋｇ／ｃｍ２ 刻みで記され、上方ほど大きな値となっており、中子７の上面がくる位置の目盛５の数値を読み取ることにより、タイヤの空気圧ｐを検知することができる。
【００２１】
図３は、第２の実施形態を示す。このタイヤの空気圧検知キャップは、キャップ本体４が金属で形成され、その天井に孔２２が設けられるとともに、中子７の上面に立設された目盛棒２３が孔２２から上方に突出している。孔２２は通気孔の役割もしている。また、コイルばね８で下方へ付勢された中子７は、目盛棒２３の先端部に取り付けられたＥ形止め輪２４で抜け止めされており、目盛棒２３はコイルばね８の芯出しの役割もしている。
【００２２】
前記目盛棒２３には、第１の実施形態のものと同様に、（１）式から算出される空気圧ｐの値の目盛５の数値が、規定値ｐＳ ±１．０ｋｇ／ｃｍ２ の範囲で記されており、キャップ本体４の天井上面の位置にくる目盛５の数値が読み取られるようになっている。この場合は、タイヤの空気圧が低くなるほど目盛棒２３がキャップ本体４の天井から沈み込むので、目盛５の数値は上方ほど小さな値となっている。その他の部分は、第１の実施形態と同じであるので、図１および図２と同じ符号で表示した。
【００２３】
上述した各実施形態では、中子７を下方へ付勢するばねを圧縮コイルばねとし、これをキャップ本体４の天井面と中子７の上面との間に配置したが、中子７を下方へ付勢するばねには、引張コイルばねや板ばね等、他の種類のばねを用いることもできる。ただし、引張コイルばねを用いる場合は、これを中子７の下面側に配置する必要があるので、設計がやや複雑なものとなる。
【００２４】
また、中子７の下面に中軸１０を押圧する突起部１９を設けたが、突起部１９を省略して、中子７の下面で直接中軸１０を押圧するようにしてもよい。
【００２５】
なお、本発明に係るタイヤの空気圧検知キャップは、万が一、バルブステム３から脱落しても、押圧されたバルブコア２の中軸１０が解放されて、その弁体１１が弁座１２に押圧されるので、タイヤの空気漏れを生じる心配はない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明のタイヤの空気圧検知キャップは、バルブステムに螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされた上下に移動自在な中子を収納し、中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、この中子でバルブコアの中軸を下方へ押圧してバルブコアの弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間でタイヤの空気圧を中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知するようにしたので、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の空気圧検知キャップと、このキャップが螺着されるバルブステムを示す縦断面図
【図２】図１の空気圧検知キャップをバルブステムに螺着した状態を示す縦断面図
【図３】第２の実施形態の空気圧検知キャップをバルブステムに螺着した状態を示す縦断面図
【符号の説明】
１ リム
２ バルブコア
３ バルブステム
４ キャップ本体
５ 目盛
６ Ｏリング
７ 中子
８ コイルばね
９ シールリング
１０ 中軸
１１ 弁体
１２ 弁座
１３ コイルばね
１４ 雄ねじ
１５ 雌ねじ
１６ 段差部
１７ Ｏリング
１８ 止め輪
１９ 突起部
２０ａ、２０ｂ ボス
２１ 通気孔
２２ 孔
２３ 目盛棒
２４ 止め輪[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve stem cap capable of detecting tire air pressure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the driver roughly detects the tire pressure according to the riding comfort of the car and the degree of depression of the tire, and measures the pressure with a pressure gauge built into an air supply device such as a gas station as needed. The tires are inflated.
[0003]
However, the riding comfort and the degree of dent of the tire are intuitively judged and it is not possible to accurately detect the tire air pressure. Often run. If the vehicle is driven with the tire pressure less than the specified value, not only the fuel efficiency is reduced, but also an accident may be caused in some cases.
[0004]
To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-205624 discloses that a light emitting diode and a button type battery are mounted on an upper portion of a specially designed valve stem, and a spring is mounted on the lower portion when the tire air pressure falls below a specified value. A tire pressure detecting device is disclosed in which a piston is provided which descends at a pressure, and a contact switch from a button type battery to a light emitting diode is turned on when the piston descends.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional tire pressure detection device described above requires special design of the valve stem and the above-described electric components such as the piston, the light emitting diode, the button type battery, and the contact switch to be incorporated therein. There is a problem that the stem and valve core cannot be used as they are.
[0006]
Further, since the above-mentioned electric components are incorporated around the tire subjected to severe vibration, these electric components may be damaged and the air pressure detecting device may not operate.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to reliably and accurately detect the air pressure of a tire by using a normal valve stem and a valve core as they are.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the tire pressure detection cap of the present invention includes a bottomed cylindrical cap body screwed to an upper end of a valve stem in which a valve core as a check valve is fitted. A core, which is hermetically sealed between the inner peripheral surface and a vertically movable inner core along the axial direction of the inner peripheral surface, is housed, and a spring having a predetermined spring constant for urging the core downward is provided. An upwardly projecting central shaft provided on a valve body pressed from below by a valve seat of the valve core by the air pressure of the tire is pressed downward by a core biased by the spring to push the valve body to the valve seat. At the position where the upward biasing force due to the tire air pressure and the downward biasing force due to the spring are balanced by applying the air pressure of the tire to the lower surface side of the core by the separation of the valve element and the valve seat. Detect the vertical position of the core moving to Provided stage, from the upper and lower positions of the core detected by the detecting means, adopting a configuration for detecting the tire pressure acting on the lower surface side of the core.
[0009]
That is, a vertically movable core, which is hermetically sealed between its inner peripheral surface and the bottom, is housed inside a bottomed cylindrical cap body screwed to the valve stem, and the core is attached downward. A spring having a predetermined spring constant is provided, and the center of the valve core is pressed downward by the core to separate the valve element of the valve core from the valve seat. Acting on the lower surface of the core, there is provided means for detecting the vertical position of the core moving to a position where the upward biasing force of the tire due to the air pressure and the downward biasing force of the spring are balanced. By detecting the tire pressure acting on the lower surface of the core from the detected vertical position of the core, the tire pressure can be reliably maintained by simply replacing the cap using the normal valve stem and valve core as they are. And accurate detection Was to so that.
[0010]
As means for detecting the vertical position of the core, the cap body is formed of a transparent material, a vertical scale is provided on a side wall thereof, and means for detecting the vertical position of the core housed therein is provided. Can be adopted.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 show a first embodiment. As shown in FIG. 1, the air pressure detecting cap of this tire is attached to a rim 1 of the tire, and has a bottomed cylindrical shape screwed to an upper end of a valve stem 3 in which a valve core 2 as a check valve is fitted. The cap body 4 is formed of a transparent reinforced plastic, and a vertical scale 5 is provided on a side wall of the cap body 4. The compression coil spring 8 that accommodates the core 7 so as to be movable up and down and urges the core 7 downward is arranged between the ceiling surface formed at the bottom of the cap body 4 and the upper surface of the core 7. Things. In order to make the cap body 4 easy to turn, knurling is applied to the outer peripheral surface thereof. The cross-sectional shape of the outer periphery may be square.
[0012]
Further, as will be described later, the spring constant of the coil spring 8 is such that the downward urging force against the core 7 is equal to the upward urging force due to the air pressure of the tire when the core 7 is at an appropriate vertical position in the cap body 4. It is set to balance.
[0013]
The valve core 2 is sealed with the inner peripheral surface of the valve stem 3 by a seal ring 9, and a valve body 11 provided with a central shaft 10 protruding upward is pressed from below by a valve seat 12 by pneumatic pressure of a tire. It has become. When injecting air into the tire, the central shaft 10 urged upward by the coil spring 13 is pushed down to separate the valve body 11 from the valve seat 12, thereby injecting air from the air passage through which the central shaft 10 is passed. .
[0014]
On the inner peripheral surface of the lower end opening of the cap main body 4, a female screw 15 screwed into the male screw 14 on the outer peripheral surface of the valve stem 3 is cut, and a step portion 16 pressed against the upper end of the valve stem 3 is provided on the inner side. Is provided. An O-ring 17 for sealing between the step 16 and the upper end surface of the valve stem 3 is attached.
[0015]
The core 7 urged downward by the coil spring 8 is prevented from falling off by a retaining ring 18 attached to a lower portion of the inner peripheral surface of the cap body 4. A protrusion 19 is provided at the upper end of the protrusion 10. Bosses 20a and 20b for centering the coil spring 8 are provided on the upper surface of the core 7 and the ceiling surface of the cap body 4, respectively, and a ventilation hole 21 is provided on the center ceiling surface of the boss 20b. ing.
[0016]
The operation of the tire pressure detecting cap of the tire will be described below. As shown in FIG. 2, when the cap body 4 is screwed onto the upper end of the valve stem 3 and the step 16 is fixed so as to press against the upper end of the valve stem 3, the core 7 urged by the coil spring 8 is fixed. The projection 19 on the lower surface of the first member pushes the center shaft 10 downward, thereby separating the valve body 11 from the valve seat 12. The separation of the valve body 11 from the valve seat 12 causes the air pressure of the tire to act on the lower surface side of the core 7, and the core 7 exerts an upward urging force due to the tire air pressure and a downward urging force due to the coil spring 8. Moves up and down to the position where is balanced. Therefore, the core 7 moves to a lower position as the air pressure of the tire decreases.
[0017]
The numerical value of the scale 5 of the cap body 4 is indicated by the tire air pressure p (kg / cm 2 ) obtained from the following balancing equation, with the position at which the upper surface of the core 7 comes to be detected. is a ± 1.0 kg / cm 2 specified value p S pneumatic p.
[0018]
p = kx / s (1)
Here, k is a spring constant (kg / cm) of the coil spring 8, x is a compression displacement (cm) of the coil spring 8, and s is a sectional area (cm 2 ) of the core 7.
[0019]
That is, the vertical position where the compression displacement of the coil spring 8 becomes zero is assumed outside the range of the scale 5, and the assumed position is defined as the zero point of the tire air pressure p, and the side wall of the cap body 4 at a distance x from the zero point upward. The value of the air pressure p calculated from the expression (1) with respect to the value of x is described in a range of a specified value p S ± 1.0 kg / cm 2 .
[0020]
The numerical value of the scale 5 is indicated in increments of 0.2 kg / cm 2 , and the value becomes larger as it goes upward. By reading the numerical value of the scale 5 at the position where the upper surface of the core 7 comes, the tire pressure p is detected. can do.
[0021]
FIG. 3 shows a second embodiment. In the tire pressure detection cap of this tire, the cap body 4 is formed of metal, a hole 22 is provided in the ceiling, and a scale bar 23 erected on the upper surface of the core 7 protrudes upward from the hole 22. The hole 22 also serves as a vent. The core 7 urged downward by the coil spring 8 is prevented from coming off by an E-shaped retaining ring 24 attached to the tip of the scale bar 23, and the scale bar 23 is used to center the coil spring 8. Also has a role.
[0022]
As in the first embodiment, the scale bar 23 has a scale 5 of the value of the air pressure p calculated from the equation (1) in the range of the specified value p S ± 1.0 kg / cm 2 . The numerical value of the scale 5 at the position of the ceiling upper surface of the cap body 4 is read. In this case, the scale bar 23 sinks from the ceiling of the cap body 4 as the air pressure of the tire becomes lower, so that the numerical value of the scale 5 becomes smaller as it goes upward. Other parts are the same as those in the first embodiment, and are therefore denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
[0023]
In each of the above-described embodiments, the spring that biases the core 7 downward is a compression coil spring, which is disposed between the ceiling surface of the cap body 4 and the upper surface of the core 7. Other types of springs, such as tension coil springs and leaf springs, can be used as the springs for urging. However, when using a tension coil spring, it is necessary to arrange it on the lower surface side of the core 7, so that the design becomes slightly complicated.
[0024]
Further, although the protrusion 19 for pressing the center shaft 10 is provided on the lower surface of the core 7, the protrusion 19 may be omitted and the center shaft 10 may be pressed directly on the lower surface of the core 7.
[0025]
In the tire air pressure detecting cap according to the present invention, even if the cap falls off from the valve stem 3, the pressed central shaft 10 of the valve core 2 is released and the valve body 11 is pressed against the valve seat 12, so that the valve body 11 is pressed against the valve seat 12. There is no need to worry about tire air leaks.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the pneumatic pressure detection cap for a tire according to the present invention is vertically movable inside a bottomed cylindrical cap body screwed to the valve stem and hermetically sealed between its inner peripheral surface. A spring having a predetermined spring constant for urging the core downward is provided, and the core of the valve core is pressed downward by the core to separate the valve body of the valve core from the valve seat. The air pressure of the tire is applied to the lower surface side of the core when the valve body and the valve seat are separated, so that the upward and downward movement of the core moves to a position where the upward biasing force due to the tire air pressure and the downward biasing force due to the spring are balanced. A means for detecting the position is provided, and the air pressure of the tire acting on the lower surface side of the core is detected from the vertical position of the core detected by this detecting means, so that the normal valve stem and valve core are directly used. Utilize the tire air It can be detected reliably and accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an air pressure detecting cap of a first embodiment and a valve stem to which the cap is screwed. FIG. 2 is a longitudinal section showing a state in which the air pressure detecting cap of FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the air pressure detecting cap of the second embodiment is screwed to a valve stem.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rim 2 Valve core 3 Valve stem 4 Cap body 5 Scale 6 O-ring 7 Core 8 Coil spring 9 Seal ring 10 Center shaft 11 Valve body 12 Valve seat 13 Coil spring 14 Male screw 15 Female screw 16 Step 17 O-ring 18 Retaining ring 19 Projection Parts 20a, 20b Boss 21 Vent hole 22 Hole 23 Scale bar 24 Retaining ring
